Устройство для исследования динамических параметров дыхания

(46) (72 ) В. В. (71) техно прибо ством (53)(56) 1. Авторск М 650612, кл. А (аналог).2. Авторское М 733647, кл. А (прототип). м шкалой. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3387926/28-1321. 01. 8230.01. 84. Бюл. М 4Э.А. Бакай, А.Т. Марченко,Козлов и А.А, ШварцбургСпециальное конструкторскологическое бюро физическогоростроения с опытным произвИнститута физики АН УССР615,475(088(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЫХАНИЯ, содержащее воздуховод, выполи ные в едином корпусе и последовательно установленные в воздуховоде два дросселя, последний из которых имеет выход непосредственно в атмосферу, и два датчика давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности исследований при малыхрасходах газа и малом объеме легки исследуемого объекта, оба дросселя выполнены в виде конусных вентилей конусы которых расположены коаксиа но, установлены с возможностью независимого осевого перемещения и снабжены механизмами перемещения.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я зем, что каждый еханизм перемещения выполнен соИзобретение относится к медицине и может быть использовано для лрециф эионных исследований газодинамических параметров дыхания лри малых расходах газа и малом объеме легких исследуемого объекта, 5Известен преобразователь расхода дыхательного газа в перепад давлений, содержащий воздухопровод, имеющий постоянное газодинамическое сопротивление, создаваемое нерегулируемым лневмодросселем, выполненным в виде двух коаксиальных цилиндров, в зазоре между которыми образована кольцевая полость. В кольцевой полости имеются два отверстия, являющиеся отборниками давлений. К ним подключаются датчикМ давления. Разность сигналов датчиков между двумя точками, в которых расположены отборники, является выходным сигналом преобразователя 13Однако известная конструкция обеспечивает удовлетворительную точность измерения только при больших расходах газа, например, при дыхании человека. Наличие кольценой полости формирующей пневмодроссель и объем внутри коаксиальных цилиндров, создает достаточно большой "мертный" объем воздуха, что приводит к сни- ЗО жению точности измерений при малых расходах газа и ог. аничивает воэможности измерения параметров дыхания при малых объемах легких исследуемых объект в, 35Кроме того, в данной конструкции дроссельный зазор нерегулируе мый, что не позволяет изменять чувствительность преобраэователя масштаб измерения ) лри измерении 40 различных расходов газа и гаэодинамическое сопротивление устройства с целью воздействия на режим дыхания н ходе эксперимента.Известно также устройство для измерения потока дыхания и альвеолярного давления с регулируемым дрос" сельным зазором, содержащее патрубки входа и выхода, а также лневмодроссель, выполненный в виде пакета шайб с радиальными лневмоканалами. Разность давлений, пропорциональная расходу газа и являющаяся выходным сигналом преобразователя, снимается отборниками давления, выполненными в виде кольцевых канавок, концентричнмх трубопроводу выдоха. Регулятор диапазонов измерений установлен вдоль трубопровода выдоха и выполнен н виде аэродинамического обтекателя, перекрывающего избыточное, в данном 60 эксперименте, число пневмоканалонГ 2 3.Однако известной конструкцией обеспечивается удовлетворительная точность измерений только лри больших расходах газа так как устройст во имеет достаточно болывой "мертвый" объем, заключенный в лневмоканалах.Цель изобретения - повышение чувствительности и точности исследований при малых расходах раза и малом объеме легких исследуемого объенста.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для исследования динамических параметров дыхания, содержащем воздуховод, выполненные в самом поршне и последовательно установленные дна дросселя, последний из которых имеет выход непосредственно в атмосферу, идна датчика давления, оба дросселявыполнены в виде конусных вентилей,конуса которых расположены коаксиально, установлены с возможностью независимого. осевого перемещения и снабжены механизмами перемещения, выполненными каждый со шкалой,На фиг. 1 изображена конструкцияустройства для исследования динамических параметров дыхания, на фиг. 2 сечение Л-Л на фиг. 1.В едином корпусе 1 расположенырегулируемые дроссели 2 и 3, выполненные в внде коаксиальных конусныхвентилей. Дроссельные зазоры 4 и 5образованы иглами б и 7 соответственно и корпусом 1, Конуса вентилей б и 7 имеют возможность независимого осевого перемещения с помощью микрометрических винтов 8 и 9соответственно, Конструктивновоздухопровод сформирован из патрубкареспиратора 10, камер вентилей 11и 12, отборников 13 и 14 данлений, соединяющих камеры вентилей11 и 12 с датчиками 15 и 16 избыточного давления соответственно.Устройство работает следующим образом.К патрубку подключается респиратор 10 с объектом исследования. При полностью открытом вентиле 11 микрометрическим винтом 9 конус вентиля 12 устанавливается в положение, обеспечивающее минимальное сопротивление устройства, создающее достаточный перепад давления на дросселе 3 для регистрации датчиком 16 в зависимости от режима дыхания исследуемого объекта. При этом сигнал, вырабатываемый датчиком 16 пропорционален перепаду давлений на дроссельном зазоре 5, который н свою очередь пропорционален расходу газа. Коэффициент пропорцио нальности определяется грубо по калиброванной шкале микрометрического винта, либо более точно по непосредственной таксировке, после чего в ходе эксперимента, либо серии экспериментов, дроссель 3 остается в постоянном положенииВ случае необходимости создатьдополнительное сопротивление дыханию в том числе и при полном перекрытии воэдухопровода, например дляимитации спазма дыхательных путей,используется цроссель 2., При этомположение иглы 6 и величина гаэодинамического сопротивления дросселя2 грубо определяются по калиброванной шкале микрометрического винта 8.Датчик 15 вырабатывает сигнал, пропорциональный величине избыточногоальвеолярного давления исследуемогообъекта, причем, с другой стороны,сигнал пропорционален газодинамическому сопротивлению устройства вцелом,Таким образом, датчик 16 вырабатывает сигнал, пропорциональный расходу газа, и величина сигнала независит от положения дросселя 2, чтопозволяет произвести точную калибровку датчика 16 и в дальнейшем неизменять положения дросселя 2 в,ходе эксперимента, либо серии экспериментов, при постоянной чувстви"тельности устройства. Датчик 15 вырабатывает сигнал, пропорциональныйальвеолярному давлению исследуемогообъекта и общему гаэодинамическомусопротивлению устройства. При этомотношение сигналов датчиков 15 и16 пропорционально отношению общегогазодинамического сопротивления устройства к гаэодинамйческому сопротивлению дросселя 3. Так как поеледнее в ходе эксперимента постояннои его величина может быть определена в ходе калибровки с любой наперед 5 заданной точностью (в пределах точности устройств калибровки 1, топоявляется возможность постоянно входе эксперимента контролироватьи регистрировать общее газодинами-, 10 ческое сопротивлениеустройства.Таким образом устройство позво. ляет производить прецизионные измерения параметров дыхания при малыхрасходах газа и малых объемах легкихисследуемых объектов. При использовании предлагаемогоустройства повышается его чувствительность и точность измерений, чтопозволяет исследовать динамическиехарактеристики дыхания у мелких лабораторных животных, обеспечиваетсяупрощение технологии изготовленияустройства, рассчитанного на измерение малых расходов газа и малыхобъемов легких исследуемых объектов, так как отдельные летали устройства могут быть из отовлены сдостаточно большими допусками, беэприменения особо точного оборудоАЗ 0 ния, снижаются затраты на изготовление устройства, расширяются его Функциональные возможности.106977 Р 1 г Составитель А. Радаевч Техред М. Надь П. Мака орректор А. Зимокосогф еда 11598/7 , Тираж 68 В ВИИИПИ Государственного комитета С но делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., Зака Подпис 4/5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4